●前言
章緒論1
1.1研究意義1
1.2碾壓混凝土築壩技術的發展概況2
1.3國內外高拱壩研究現狀3
1.3.1國內外高拱壩的發展趨勢3
1.3.2國內外高拱壩的穩定分析方法4
1.3.3高拱壩整體穩定分析及加固實例5
1.4國內外拱壩誘導縫的研究現狀及工程實例7
1.5本書研究思路及主要內容10
第2章地質力學模型試驗理論與方法12
2.1地質力學模型試驗的發展簡況12
2.2地質力學模型試驗的分類13
2.2.1根據作用荷載的特性分類13
2.2.2根據空間模擬範圍分類13
2.2.3根據制作方式分類14
2.3相似理論14
2.3.1相似條件14
2.3.2地質力學模型試驗的相似判據16
2.4地質力學模型試驗研究方法17
2.4.1超載法17
2.4.2強度儲備法19
2.4.3綜合法20
第3理論與方法23
3.1岩體及彈塑性奉構關繫23
3.2屈服準則24
3.2.1優選拉應力準則25
3.2.2Mohr—Coulomb準則25
3.2.3Drucker—Prager準則和Mises準則26
3.3ANSYS非線分析基本理論27
3.3.1ANSYS軟件簡介27
3.3.2強度準則27
3.3.3創模型28
3.3.4加載與求解28
3.3.5後處理模塊28
第4章拱壩壩肩穩定破壞機理試驗研究29
4.1立洲工程概況及地質條件29
4.1.1工程概況29
4.1.2壩址區工程地質條件31
4.2影響拱壩整體穩定的復雜地質構造分析33
4.2.1斷層貫穿壩肩及河床33
4.2.2長大裂隙縱橫交錯33
4.2.3層問剪切帶沿層面發育34
4.3岩體及主要結構面力學參數36
4.3.1岩體力學參數36
4.3.2主要結構面力學參數36
4.4模型試驗設計與制作工藝37
4.4.1模型相似條件及幾何比尺37
4.4.2模擬範圍38
4.4.3壩肩（壩基）岩體及地質構造模擬38
4.4.4模型材料的研制38
4.4.5模型壩體及岩體制作和加工40
4.5模型加載及量測繫統的布置40
4.5.1橫型加載繫統40
4.5.2模型量測繫統41
4.6模型試驗方法及步驟42
4.7主要試驗成果及分析43
4.7.1壩體變位分布特征43
4.7.2壩體應變分布特征44
4.7.3壩肩及抗力體表面變位分布特征44
4.7.4主要結構面相對變位分布特征45
4.7.5模型破壞過程及最終破壞形態46
第5章壩肩穩定加固方案研究49
5.分析基本原理49
5.1.分析的基本過程49
5.1.2岩體本構關繫50
5.1.3屈服準則52
5.1.4ANSYS軟件簡介及基本原理53
5.2數值計算模擬範圍及結構離散53
5.3天然地基方計算成果分析55
5.3.1壩體位移分布特征55
5.3.2壩體應力分布特征56
5.3.3壩肩及抗力體表面位移分布特征57
5.3.4主要結構面相對位移分布特征58
5.3.5壩肩（壩基）超載特性及破壞模式和破壞機理分析60
5.3.6綜合安全度評價60
5.3.計算與模型試驗結果對比分析61
5.4立洲拱壩壩肩加固處理方案64
5.5加固方案同天然地基方案對比分析66
5.5.1加固方案一計算成果分析66
5.5.2加固方案二計算成果分析69
5.5.3加固地基方案同天然地基方案對比分析72
5.6加固地基方案對比分析79
5.6.1大壩變位對比分析79
5.6.2壩肩及抗力體變位對比分析79
5.6.3主要結構面相對位移對比分析80
5.6.4整體安全度對比分析81
5.6.5個結及建議81
第6章拱壩分縫形式研究82
6.1研究目標及壩體分縫方案82
6.1研究目標82
6.1.2壩體分縫方案82
6.2立洲拱壩計算模型84
6.2.1計算範圍84
6.2.2強度準則85
6.2.3計算模型85
6.2.4計算工況86
6.2.5超載方式86
6.3壩體及壩肩的模擬86
6.3.1壩體分縫的模擬86
6.3.2壩肩的概化與模擬87
6.4正常工況下計算結果分析87
6.4.1主要計算成果88
6.4.2壩體位移分布特點分析89
6.4.3壩體應力分布特性分析90
6.5不同方案下壩與壩肩的超載特性分析92
6.5.1方案一（無縫）計算成果及分析93
6.5.2方案二（四條縫）計算成果及分析94
6.5.3方案三（周邊縫）計算成果及分析96
6.5.4方案四（三條縫）計算成果及分析97
6.6本章小結及推薦方案98
第7章成果附圖及照片100
7.1模型試驗附圖100
7.1.1模型量測繫統布100
7.1.2壩體變位量測107
7.1.3壩體應變量測109
7.1.4壩肩及抗力體表面變位量測111
7.1.5軟弱結構面相對變位量測115
7.1.6最終破壞形態118
7.2天然地計算附圖120
7.2.1壩肩及軟弱結構面特征點布置120
7.2.2壩體變位雲圖及變位荷載關繫曲線122
7.2.3壩體應變雲圖126
7.2.4壩肩表面變位雲圖及變值荷載關繫曲線128
7.2.5軟弱結構面變位雲圖及變位荷載關繫曲線130
7.2.6壩肩及典型高程平面塑性區雲圖134
7.3加固方案&mdash計算附圖141
7.3.1壩體變位雲圖及變位荷載關繫曲線141
7.3.2壩體應變雲圖145
7.3.3壩肩表面變位雲圖及變位荷載關繫曲線146
7.3.4軟弱結構面變位雲圖及變位荷載關繫曲線148
7.3.5壩肩及典型高程平面塑性區雲圖151
7.4加固方案計算附圖157
7.4.1壩體變位雲圖及變位荷載關繫曲線157
7.4.2壩體應變雲圖160
7.4.3壩肩表面變位雲圖及變位荷載關繫曲線161
7.4.4軟弱結構面變位雲圖及變位荷載關繫曲線163
7.4.5壩肩及典型高程平面塑性區雲圖166
7.5拱壩分縫形式計算成果附圖172
7.5.1正常工況下壩體變位分布172
7.5.2正常工況下壩體主應力分布180
7.5.3超載工況下壩體變位分布185
7.5.4超載工況下壩肩塑性區變化188
7.5.5超載工況下壩體表面裂紋區域分布192
參考文獻196
內容簡介
本文針對高拱壩的特點及實際工程問題，采用三維地質力學模型試驗計算相結合的方法，研究高拱壩的壩體及壩肩整體穩定性，並根據天然地基下壩肩破壞形態提出了兩個加固處理方案，分析了各自的加固處理效果，從而為工程上制定較為合理的加固措施提供參考依據，同時對擬定的壩體四種不同分縫方案進行了計算分析，推薦了相對較優的分縫形式。
